شناسايي و افزايش ريزموجودهاي خاکزي با قابليت استفاده در حفاظت خاک و آب

سابقه و هدف: تخريب اراضي و به سبب آن کاهش کمي و کيفي خاک و آب از چالش هاي اساسي در دستيابي به توسعه ي پايدار در کشورهاي در حال توسعه مي باشد. در سال هاي اخير نقش ريزموجودهاي خاکزي در بهبود ويژگي هاي خاک و در نتيجه کاهش حساسيت به تخريب و فرسايش اراضي مورد تاييد قرار گرفته است. از طرفي تلقيح مستقيم ريزموجودها به خاک با هدف افزايش عملکرد آن ها مي تواند راهکاري نوين در حفاظت منابع آب و خاک باشد. لذا شناسايي، افزايش (تکثير) و کاربرد در سطوح گسترده از باکتريها و سيانوباکترهاي موثر در کاهش هدررفت خاک و رواناب ضروري مي باشد. بر اين پايه، اين پژوهش با هدف استخراج، شناسايي و افزايش مناسب ترين باکتري ها و سيانوباکترهاي بومي خاک در حفاظت خاک و آب برنامه ريزي شد.
مواد و روش ها: به منظور استخراج و شناسايي باکتري ها و سيانوباکترها، نمونه برداري از خاک سطحي منطقه حساس به فرسايش حواشي جاده مرزن آباد- کندلوس انجام گرفت. کشت و استخراج باکتري ها و سيانوباکترهاي موجود در بانک ريزموجود خاک برابر با دستورکار هاي آزمايشگاهي به ترتيب با استفاده از محيط هاي کشت عمومي TSA و Nutrient Agar؛ و Bold Basal و CHU10 انجام شد. باکتري ها و سيانوباکترهاي استخراج شده با بررسي ويژگي هاي ريخت شناسي در زير ميکروسکوپ نوري در حد جنس شناسايي شدند. سپس مناسبترين آنها بر اساس معيارهاي موثر در کاهش هدررفت خاک و رواناب انتخاب و در نهايت پس از خالص سازي با استفاده از محيط هاي کشت اختصاصي منحصر به هر ريزموجود، باکتري ها و سيانوباکترها به شمار و حجم زياد تکثير شدند.
نتايج و بحث: نتايج نشان داد که در بانک ريزموجودهاي خاک منطقه، باکتريهاي Pseudomonas sp.، Arthrobacter sp.، Azotobacter sp.، Diplococcus sp.، Streptococcus sp.، Bacillus sp.، سيانوباکترهاي Nostoc sp.، Oscillatoria sp.، Lyngbya sp.، Phormidium sp.، Aphanothece sp. و همچنين تاکسون (آرايه) Diatoms و Xanthophyta شناسايي شدند. بر پايه معيارهايي از جمله توان زندهماني، افزايش و فعاليت در شرايط نامناسب، توان ترشح مواد چسبنده ي پلي ساکاريدي، رشد شبکه اي، تشکيل ريز و بزرگ ساختار، تبديل مواد غذايي به حالت هاي قابل استفاده توسط ريزموجودها و همچنين بيماريزا نبودن براي انسان و ديگر موجودهاي جنس .Azotobacter sp به عنوان باکتري آزادزي و تثبيت کننده نيتروژن و گروه Bacillus subtilis با توانايي زياد در ترشح پلي ساکاريد از ميان باکتريها و Nostoc sp. و Oscillatoria sp. به عنوان تثبيت کننده نيتروژن و ترشح کننده پلي ساکاريد از بين سيانوباکترها به عنوان جنس هاي با قابليت بالا در حفاظت خاک و آب انتخاب شدند. از طرفي جمعيت باکتري ها و سيانوباکترها به ترتيب از 6.4x10⁴ و 1.3x10⁴ عدد در يک گرم خاک مادري منطقه به 2x10¹⁵ و 6.25x10¹⁴ عدد در يک گرم پس از فرآيند افزايش فزوني پيدا کردند. لذا با تلقيح و افزايش جمعيت باکتري ها و سيانوباکترهاي يادشده، پويايي ميکروبي پوستهي زيستي خاک افزايش يافته و ضمن بهبود ويژگي هاي شيميايي خاک، با اتصال ذرات خاک با ترشحات پلي ساکاريدي و افزايش فضاي متخلخل خاک باعث کاهش هدررفت خاک و آب خواهند شد. همچنين امکان افزايش باکتري ها و سيانوباکترها در حجم قابل تلقيح به سطوح گسترده به عنوان تثبيت کننده زيستي و پايدار خاک تاييد شد. بر پايه ارزيابي اقتصادي، هزينه ي توليد و تلقيح باکتري ها و سيانوباکترها در اراضي گسترده با هواپيماهاي سم پاشي، افزون بر امکان پذيري و صرفه جويي در زمان، نسبت به تثبيت کننده هاي متداول طبيعي و مصنوعي به ترتيب 2 و 24 برابر کمتر خواهد بود.
نتيجه گيري: بنابر نتايج اين پژوهش، امکان شناسايي و افزايش ريزموجودهاي خاکزي سودمند از خاک حساس به فرسايش در حفاظت خاک و آب تاييد شد. لذا کاربرد ترکيبي از باکتريها و سيانوباکترهاي انتخاب و افزايش شده در اين پژوهش به صورت تلقيح در سطوح گسترده مي تواند باعث افزايش چسبندگي ذرات خاک، پايداري خاکدانه ها، تخلخل و نفوذپذيري و در نتيجه حفاظت منابع خاک و آب شوند.